豆科植物在世界各地广泛分布,不仅具有食用价值,为人类提供了丰富的蛋白质、油和蔬菜,而且有的豆科物种还是优质牧草。紫花苜蓿作为优质牧草,具有叶片粗蛋白含量高、易于消化等优点。花生是我国广为播种的农作物,其荚果中含有优质的食用油和高含量的蛋白。叶是植物进行光合作用的主要部位,其光合作用是碳水化合物积累的基础,所以对豆科植物紫花苜蓿和花生的叶发育机理进行研究不仅能使我们了解更多豆科植物的叶发育机理,而且能帮助我们通过分子设计对叶型和株型进行改良,进而实现提质增产的目标。野生型紫花苜蓿的复叶有三个小叶,而某些天然苜蓿突变体的叶片会变为五个。在本研究中,我们以三叶型紫花苜蓿阿尔冈金为对照,对一个多叶苜蓿突变体的复叶发育机制开展了研究。与野生型相比,多叶苜蓿在叶原基发育的P5时期,在侧叶原基的外侧基部起始一对额外的侧叶原基,最终发育为具有五个小叶的叶片。对参与复叶发育相关基因的表达量进行检测,发现在多叶苜蓿的顶端中MsKNOX2和MsSGL1表达量显著升高,我们猜测多叶苜蓿的表型可能与MsKNOX2在顶端中高表达有关。另一方面,多叶苜蓿中MsSGL1除了在SAM和共同叶原基中表达,在发育后期的末叶原基和两对侧叶原基的基部也有少量表达,我们认为MsSGL1可能也与多叶苜蓿中多叶的发生相关。转录组测序结果显示在多叶苜蓿顶端中细胞分裂素信号转导途径的部分基因和响应因子有不同程度的上调,对阿尔冈金喷施细胞分裂素会也出现与多叶苜蓿相似的多叶表型,说明细胞分裂素可能参与了多叶苜蓿额外一对侧叶原基的起始。进一步研究发现,多叶苜蓿地上部分鲜重和干重显著高于对照阿尔冈金,说明其产量更高,更具有生产优势。野生型花生的复叶由四片小叶组成,本研究中对一个多叶表型的花生突变体开展了初步研究。该突变体在叶原基发育的P3时期,在两个末叶原基之间额外起始一个末叶原基,最终形成五片小叶。通过转录组测序对花生突变体顶端的差异基因进行功能分类和代谢通路分析,发现发育过程中差异基因主要的功能为解剖结构发育、多细胞发育和多细胞过程,这与顶端细胞处于快速分裂和分化状态相一致。此外,在植物激素信号转导途径中,有大量生长素和细胞分裂素的受体和响应因子差异表达,我们推测突变体多叶的表型可能与顶端中激素水平差异有关。